Material evaluation for a multifunctional school building from the circular economy perspective
Siiskonen, Sara-Tuuli (2020)
Diplomityö
2020
School of Energy Systems, Ympäristötekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20201210100232
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20201210100232
Tiivistelmä
The purpose of this Master’s thesis is to evaluate the material efficiency of a multifunctional school. The aim of this study is to search material solutions for the multifunctional school, that contribute to the material efficiency by increasing the material circularity and also to examine the effects that the materials have on greenhouse gas emissions. The climate impacts and circular economy perspectives are studied through a building life cycle assessment. The theoretical part of this study presents the characteristics of the multifunctional school as well as the characteristics of the conventional and partially recycled building materials, that are considered as alternative materials. In addition, the theoretical part includes a general introduction to the life cycle assessment of the building.
Two schools with similar characteristics are planned to be built in Pori. The life cycle assessment is applied into the building of the first one. The results of the life cycle assessment can then be used as a guide for the material selection phase for the second school. To carry out the life cycle assessment, a suitable indicator is selected, and five different scenarios are created to compare materials with each other. There is a wide range of materials from secondary resources, but relatively higher costs limit their use in construction. In the light of the results, it can be concluded that by replacing some of the conventional building materials with alternative ones, circularity can be increased while also reducing the climate impacts. Not all alternative materials enhance both of the simultaneously studied perspectives. The most significant of the alternative materials used in the comparison is the foam glass aggregate, as it promotes the circularity and simultaneously reduces greenhouse gas emissions during the life cycle of the school. Tämä diplomityö käsittelee materiaalitehokkuutta monitoimikoulun rakentamisessa. Työn tavoitteena on etsiä materiaalitehokkuutta lisääviä materiaaliratkaisuja, joita koulun rakentamisessa voitaisiin hyödyntää huomioiden myös materiaalien aiheuttamat päästöt. Työn suorittamiseksi hyödynnetään elinkaariarviointia, jolla tutkitaan aihetta case-kohteen avulla. Työn teoriaosio koostuu monitoimikoulun ominaisuuksien esittelystä, tavanomaisten ja vaihtoehtoisten rakennusmateriaalien sekä rakennuksen elinkaariarvioinnin esittelystä yleisellä tasolla.
Poriin on rakenteilla kaksi ominaisuuksiltaan samanlaista koulua. Elinkaariarvioinnin case-kohteena käytetään koulua, jonka suunnittelu on pidemmällä. Elinkaariarvioinnin tuloksia voidaan hyödyntää seuraavaksi valmistuvan monitoimikoulun materiaaleja valittaessa. Tutkimuksen toteuttamiseksi valitaan elinkaariarvointiin sopiva indikaattori ja luodaan viisi erilaista skenaariota materiaalien vertailemiseksi. Olemassa on laajalti erilaisia kiertotaloutta edistäviä materiaaleja, mutta hinta rajoittaa niiden käyttöönottoa rakentamisessa. Tuloksien valossa voidaan todeta, että tavanomaisten rakennusmateriaalien korvaamisella vaihtoehtoisilla voidaan saavuttaa sekä ilmastoa että kiertotaloutta koskevia hyötyjä. Kaikki vaihtoehtoiset materiaalit eivät tehosta molempia tutkittuja näkökulmia yhtäaikaisesti. Vertailluista vaihtoehtoisista materiaaleista merkittävin on vaahtolasimurske, sillä se edistää kiertotaloutta ja vähentää huomattavasti koulun elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä.
Two schools with similar characteristics are planned to be built in Pori. The life cycle assessment is applied into the building of the first one. The results of the life cycle assessment can then be used as a guide for the material selection phase for the second school. To carry out the life cycle assessment, a suitable indicator is selected, and five different scenarios are created to compare materials with each other. There is a wide range of materials from secondary resources, but relatively higher costs limit their use in construction. In the light of the results, it can be concluded that by replacing some of the conventional building materials with alternative ones, circularity can be increased while also reducing the climate impacts. Not all alternative materials enhance both of the simultaneously studied perspectives. The most significant of the alternative materials used in the comparison is the foam glass aggregate, as it promotes the circularity and simultaneously reduces greenhouse gas emissions during the life cycle of the school.
Poriin on rakenteilla kaksi ominaisuuksiltaan samanlaista koulua. Elinkaariarvioinnin case-kohteena käytetään koulua, jonka suunnittelu on pidemmällä. Elinkaariarvioinnin tuloksia voidaan hyödyntää seuraavaksi valmistuvan monitoimikoulun materiaaleja valittaessa. Tutkimuksen toteuttamiseksi valitaan elinkaariarvointiin sopiva indikaattori ja luodaan viisi erilaista skenaariota materiaalien vertailemiseksi. Olemassa on laajalti erilaisia kiertotaloutta edistäviä materiaaleja, mutta hinta rajoittaa niiden käyttöönottoa rakentamisessa. Tuloksien valossa voidaan todeta, että tavanomaisten rakennusmateriaalien korvaamisella vaihtoehtoisilla voidaan saavuttaa sekä ilmastoa että kiertotaloutta koskevia hyötyjä. Kaikki vaihtoehtoiset materiaalit eivät tehosta molempia tutkittuja näkökulmia yhtäaikaisesti. Vertailluista vaihtoehtoisista materiaaleista merkittävin on vaahtolasimurske, sillä se edistää kiertotaloutta ja vähentää huomattavasti koulun elinkaaren aikaisia kasvihuonekaasupäästöjä.